注意,电流的方向并不是导体中电子的运动方向。电流的速度与光速相同,但是电子在导体中的运动速度却非常缓慢。
交流和直流各有优点、各有用处历史上爱迪生和特斯拉就爆发了直流和交流之争,最终以特斯拉支持的交流电胜出而结束。人类最先商用的是直流电,随着技术的进步,后面才大规模推广使用交流电。实际上交流电和直流电没有熟好熟坏之分,各有各的用处。
不管是直流电还是交流电,在输送过程中都会存在损耗,主要是热损耗 ,这与导线中电流的大小有关,即Q=I² R t 。出于成本考虑,电阻很难降低,在电功率(P=UI)恒定的条件下,通过提高电压便能降低导线中电流的强度,从而减少电流传输过程中的发热损耗,提高输电效率。
此外,用户家中的用电设备只能承受很低的电压,还需要维持稳定的电压。电从发电厂经高压(至少上万伏)输电线路输送到千家万户,入户前还需要经过变压器降压至几千伏,用户接入时还需要进行再次降压,这样才能供用户正常使用。
交流电和直流电相比,交流电更容易变压,人们利用电磁互感原理制造的变压器(由法拉第发明)对交流电的电压进行升降。这样既可以进行远距离输电,又能够保证用户的电压不受影响。在当时那种技术条件下,由于使用交流电能够提高输电效率,因此交流电被大范围应用。
现在随着技术的进步,人们已经能够利用变流器对直流电进行升降压,因此直流输电技术又进入了人们的视野。
目前使用的交流电普遍是由三相交流发电机产生的,在电网传输时需要用四根线(三根火线、一根零线),进入用户家中时一般只使用两根线。